روانکنندهای که از پاهای نوعی سوسک (Beetle) برداشت شده است اصطکاک را بیشتر از تفلون کاهش میدهد. درصورتیکه روشی مقرونبهصرفه برای تولید این ماده مومی شکل یافت شود، میتوان از آن برای میکروروبوتها و پروتزهای کوچک استفاده کرد.
بسیاری از سوسکها شناسایی شدهاند که روانکنندهای طبیعی در مفاصل خود دارند. این مواد از ساییدگی و پارگی جلوگیری میکند؛ اما کنستانتین نادئین (Konstantin Nadein) از دانشگاه کیل (Kiel) در آلمان و همکارانش کشف کردند که گونهای از سوسکهای شبرو به نام Zophobas morio به شکل ویژهای دارای مقدار زیادی از این ماده است که ویژگیهای نامعمول قدرتمندی از خود بروز میدهد.
این گروه دریافت که منافذ پوسته سوسک در اطراف مفصل پا، این روان کننده مومی را در استوانههایی به عرض ۱ میکرومتر تراوش میکند. این روان کننده هنگام حرکت مفصل به اطراف پخش میشود.
(الف) سوسک شبرو Zophobas morio؛ ترشح روانکننده در مفصل فموروتیبیال Zophobas morio. (ب، ج و د) تراوش مواد روانکننده از دهانه منافذ. منافذ با (p) و روانکننده با (l) نشان داده شده است.
پایه این ماده پروتئینی است و پژوهشگران آن را برداشت کردند و توانایی آن را در کاهش اصطکاک آزمایش کردند. برای این کار محققان این ماده را بین دو قطعه شیشه کوچک قرار دادند و میزان نیروی لازم برای سرخوردن یکی روی دیگری را اندازهگیری کردند. نتیجه نشان داد که این ماده اصطکاک را حتی بیشتر از تفلون (پلی تترافلورواتیلن) کاهش میدهد. تفلون مادهای که روی سطوح نچسب مانند ماهیتابهها استفاده میشود.
این پژوهش همچنین حاکی از آن است که این روان کننده حشره عملکردهای دیگری نیز دارد. زیر بار زیاد، تکههای آن تغییر شکل دادند و لایهای فشرده شونده بین دو سطح ایجاد کردند که مانند یک ضربهگیر عمل میکند و از تماس ساینده جلوگیری میکند.
بااینحال، استخراج مواد روان کننده از سوسکها بسیار گرانقیمتتر از آن است که اقتصادی شود: زمان و تلاش لازم برای این کار سبب میشود تا قیمت آن چندین برابر گرانتر از طلا باشد. این گروه امیدوار است که بهجای استخراج کردن آن راهی برای تولید این ماده پیدا کند.
دکتر نادئین میگوید: «اولازهمه، ما باید ساختار مولکولی را درک کنیم و سپس شاید این امکان وجود داشته باشد. شاید لازم باشد که بیوتکنولوژی وارد عمل شود و از باکتریها برای تولید آن استفاده شود.»
Original Reference: Nadein, Konstantin, Alexander Kovalev, Jan Thøgersen, Tobias Weidner, and Stanislav Gorb. “Insects Use Lubricants to Minimize Friction and Wear in Leg Joints.” Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 288, no. 1954 (July 14, 2021): 20211065. https://doi.org/10.1098/rspb.2021.1065.
منبع: New Scientist